JP2018132442A5 - - Google Patents

Claims (7)

1. ＸＹＺ三次元座標系におけるＺ軸まわりのモーメントを検出する力覚センサであって、
   ＸＹ平面上に固定され、Ｚ軸正方向から見て原点を中心とする固定体と、
   Ｚ軸正方向から見て前記固定体と同心に配置され、Ｚ軸まわりのモーメントの作用により前記固定体に対して相対移動する円環状の受力体と、
   一端が前記固定体によって支持され、他端が前記受力体によって支持された弾性変形体と、
   前記弾性変形体に配置された変位電極と、前記変位電極に対向する固定電極とを有する容量素子と、
   前記容量素子の静電容量値の変動に基づいて、前記受力体に作用したＺ軸まわりのモーメントを示す電気信号を出力する検出回路と、
   を備え、
   前記弾性変形体は、一端および他端を有する円弧状変形体と、前記円弧状変形体の前記一端を前記固定体に連結する第１の連結体と、前記円弧状変形体の前記他端を前記受力体に連結する第２の連結体とを有し、
   前記円弧状変形体は、前記第１の連結体よりも肉厚が薄く、かつ前記第２の連結体よりも肉厚が薄いことを特徴とする力覚センサ。
2. 前記弾性変形体として、
   Ｚ軸方向から見てＸＹ平面の第１象限に配置された第１の弾性変形体と、
   Ｚ軸方向から見てＸＹ平面の第２象限に配置された第２の弾性変形体と、
   Ｚ軸方向から見てＸＹ平面の第３象限に配置された第３の弾性変形体と、
   Ｚ軸方向から見てＸＹ平面の第４象限に配置された第４の弾性変形体と、
   を備え、
   前記第１の弾性変形体および前記第２の弾性変形体はＹ軸に関して対称に配置され、
   前記第３の弾性変形体および前記第４の弾性変形体はＹ軸に関して対称に配置され、
   前記第１の弾性変形体および前記第４の弾性変形体はＸ軸に関して対称に配置され、
   前記第２の弾性変形体および前記第３の弾性変形体はＸ軸に関して対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の力覚センサ。
3. 前記第１の弾性変形体の前記第１の連結体、前記第２の弾性変形体の前記第１の連結体、前記第３の弾性変形体の前記第１の連結体、および前記第４の弾性変形体の前記第１の連結体は、Ｙ軸と平行に延在し、かつ
   前記第１の弾性変形体の前記第２の連結体、前記第２の弾性変形体の前記第２の連結体、前記第３の弾性変形体の前記第２の連結体、および前記第４の弾性変形体の前記第２の連結体は、Ｘ軸と平行に延在していることを特徴とする請求項２に記載の力覚センサ。
4. 前記第１の弾性変形体の前記第２の連結体と前記第４の弾性変形体の前記第２の連結体との間にＸ軸に沿って延在し、前記固定体と前記受力体を接続する連結体と、
   前記第２の弾性変形体の前記第２の連結体と前記第３の弾性変形体の前記第２の連結体との間にＸ軸に沿って延在し、前記固定体と前記受力体を接続する連結体と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の力覚センサ。
5. 前記受力体から延出し、前記検出回路に接続される電気配線をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の力覚センサ。
6. 前記電気配線は、前記受力体の外周面から延び出ていることを特徴とする請求項５に記載の力覚センサ。
7. 前記固定体は、ＸＹＺ三次元座標系の原点を中心とする固定部と、前記固定部を取り囲むように配置された環状変形体と、前記固定部と前記環状変形体を連結する連結体とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の力覚センサ。